П

Таблица 16.6

Эффективность задержания сухого вещества осадка и влажности кека при обезвоживании на центрифугах

Характеристики обрабатываемого осадка	Эффективность задержания сухого вещества, %	Влажность кека, %
Сырой или сброженный осадок из
первичных отстойников	45-55	65-75
Сброженная смесь осадка из пер-
вичных отстойников и активного
ила:
в аэробных условиях	25-40	65-67
в анаэробных условиях	25-35	70-80
Сырой активный ил при зольности, %
28-35	10-15	75-85
38-42	15-25	70-80
44-47	25-35	60-75

одбор центрифуг ведется по их пропускной способности, а также по количеству исходного осадка. Эффективность задержания сухого веще­ства и влажность кека зависят от характеристики обрабатываемого осадка и определяются по табл. 16.6.

Перед подачей осадка на центрифуги предусматривается удаление из него песка, а перед центрифугами с диаметром ротора менее 0,5 м - ус­тановка решеток-дробилок.

При подаче фугата после центрифуг на очистные сооружения не­обходимо учитывать увеличение нагрузки на них по БПК в зависимости от эффективности задержания сухого вещества из расчета 1 мг БПК на 1 мг сухого вещества в фугате.

Для повышения эффективности задержания сухого вещества в цен­трифугах возможно применение химических реагентов. Для этой цели можно применять хлорное железо, соли алюминия и другие соединения. Но эти коагулянты не дают должного эффекта, так как хлопья коагулянтов разрушаются в центрифуге под действием центробежной силы. Введение в осадки извести приводит к повышению эффективности задержания сухого вещества, но одновременно известь увеличивает абразивность осадков и приводит к износу шнеков центрифуг.

Фирмой "Лурги" был разработан метод, при котором предва­рительно перед центрифугированием производится обработка осадка из­вестковой суспензией и углекислотой. Осадок (сырой или сброженный) смешивается с известковой суспензией и подается в уплотнитель. Уплот­ненный осадок нейтрализуется углекислотой в сатураторе до образования карбоната кальция и направляется во вторичный уплотнитель, где вновь уплотняется. Осадок из вторичного уплотнителя с концентрацией сухого вещества 8-12% обезвоживается на центрифуге, а иловая вода из первично­

го и вторичного уплотнителей возвращается на очистные сооружения. Этот метод может конкурировать с вакуум-фильтрацией, при которой также применяются химические реагенты.

При обезвоживании осадков на центрифугах наиболее эффектив­ными оказываются синтетические органические полиэлектролиты - флоку-лянты катионного типа дозой 0,2-0,5% массы сухого вещества осадка. При работе с флокулянтами производительность центрифуг принимается в 2 раза меньше, а эффективность задержания сухого вещества при этом уве­личивается до 90-95%. В зависимости от характеристики обрабатываемого осадка влажность кека составляет 70-80%.

Флокулянты вводятся во всасывающую или напорную линию на­соса-дозатора или непосредственно в полость центрифуги. Для работы с флокулянтами разработаны центрифуги с диаметром ротора 500 и 1000 мм.

Виды применяемых флокулянтов и необходимая их доза должны уточняться в каждом конкретном случае для конкретного вида осадка.

Технико-экономические расчеты и эксплуатационные данные по­казывают, что применение центрифуг для обработки осадков сточных вод экономически целесообразно для станций пропускной способностью 70-100 тыс. м³/сут.

Сопоставление методов и аппаратов для механического обезвожи­вания осадков (табл. 16.7) показывает, что каждый из них имеет определен­ные преимущества и недостатки. При выборе аппаратов для обезвоживания осадков сточных вод большое значение имеет увязка их параметров и ре­жима работы со' всей технологической схемой обработки и утилизации осадков, а также с работой сооружений по очистке сточных вод. Например, если сточные воды содержат значительное количество песка и имеется воз­можность использования в качестве реагента молотой извести, извести в виде известкового молока, теста или карбидного ила, и если при этом осад­ки после обезвоживания нужно подвергать термической сушке, а примене­ние их в качестве удобрения планируется на кислых почвах, то для обезво­живания рационально применять вакуум-фильтры.

Если обезвоживанию подвергается сброженный в термофильных условиях осадок с последующей утилизацией в качестве удобрения, то це­лесообразно применять центрифуги или ленточные фильтр-прессы с фло­кулянтами. Центрифуги и ленточные фильтр-прессы эффективно приме­нять также на очистных сооружениях пропускной способностью до 100 тыс. м³/сут с последующим компостированием или химическим обезза­раживанием обезвоженного осадка. Если применяется тепловая обработка осадка перед его обезвоживанием или сжигание обезвоженного осадка, то для обезвоживания осадков целесообразно применять камерные или рам­ные фильтр-прессы.

Выбор технологической схемы обработки осадков должен произ­водиться на основании технико-экономических обоснований с учетом кон­кретных местных условий, свойств осадков, обеспеченности реагентами, топливом и технологическим транспортом, возможности и эффективности утилизации переработанного осадка и т.п.

Н

Сопоставление методов механического обезвоживания осадков сточных вод

Таблица 16.7

Аппараты, применяемые для обез-	Основные преимуще­ства	Основные недостатки
воживанияВакуум-фильтры	Возможность обра­ботки осадков без выделения песка и распространения за­паха; сокращение топливно-энергетических рас­ходов на термосушку; отсутствие быстроиз­нашивающихся узлов	Применение минеральных реаген­тов, вакуум-насосов; периодиче­ские замены фильтровальной тка­ни, повышенный расход электро­энергии
Центрифуги	Компактность устано­вок, возможность работы по безреагент-ным схемам и с при­менением флокулян­тов	Необходимость извлечения из осадков крупных включений и песка, периодической наплавки или замены шнеков; повышенные по сравнению с вакуум-фильтрами топливно-энергетические расходы на термосушку
Ленточные фильтр-прессы	Отсутствие быстроиз­нашивающихся дета­лей и узлов; сокраще­ние расхода электро­энергии; отсутствие необходимости выде­ления крупных вклю­чений и песка из осад­ков	Повышенные габариты по сравне­нию с центрифугами; возможность распространения запаха; увеличен­ные по сравнению с вакуум-фильтрами топливно-энергетические расходы на термо­сушку; необходимость периодиче­ской замены фильтровальной ткани
Камерные и рамные фильтр-прессы	Низкая влажность обезвоженного осадка и топливно-энергетические рас­ходы на термосушку и сжигание	Низкая удельная производитель­ность (с единицы поверхности); повышенный расход реагентов; периодичность действия; необхо­димость замены фильтровального полотна по мере износа

а Щелковских межрайонных очистных сооружениях, станциях аэрации городов Могилева, Череповца и некоторых других производится механическое обезвоживание сброженных осадков (рис. 16.18) на барабан­ных вакуум-фильтрах с предварительной промывкой и уплотнением осад­ков и обработкой их химическими реагентами. Обезвоженные осадки далее направляются на сушилки. Вакуум-фильтры работают под вакуумом 0,047-0,053 МПа (350-400 мм рт.ст) с частотой вращения барабана 0,25 мин"¹. Срок службы фильтровальной ткани артикула 56023 составляет в среднем 1200 ч. В фильтрате содержится до 600 мг/л взвешенных ве­ществ. Производительность вакуум-фильтров составляет 17-22 кг/(м²ч) по сухому веществу осадка при влажности 78-80%.

Ц ехи механического обезвоживания сырых осадков на барабанных вакуум-фильтрах со сходящим полотном построены на очистных станциях городов Орехово-Зуева, Воскресенска, Клина, Коломны и др. Обобщение опыта эксплуатации цехов механического обезвоживания сырых осадков показало устойчивую работу вакуум-фильтров с производительностью 17—40 кг/(м²ч) и влажностью кека 67-80% при дозе хлорного железа 2—4% и извести 9-15% (в пересчете на СаО) массы сухого осадка.

Для обезвоживания осадков сточных вод широкое применение (на­ряду с вакуум-фильтрами) получили осадительные центрифуги со шнеко-вой выгрузкой осадка.

Строительство цехов центрифугирования осадков с аэробной ста­билизацией фугата осуществлено на станциях аэрации городов Краснодара, Новороссийска, Рузаевки, Истры (Московской обл.) и др.

На очистных станциях г. Сочи смонтирована и эксплуатируется центрифуга ОГШ-501 К-10, являющаяся первой моделью шнековых цен­трифуг, специально разработанных для обезвоживания осадков сточных вод с использованием флокулянтов. Удлиненный ротор центрифуги (1,8 м), усовершенствованная конструкция шнека и высокая частота вращения ро­тора (до 2660 об/мин) обеспечивают относительно высокую производи­тельность центрифуги. Благодаря применению новых центрифуг и добав­лению к осадку флокулянта, отпадает необходимость последующей обра­ботки фугата на дополнительных очистных сооружениях. В последние годы на Курьяновской и Люберецкой станциях г. Москвы внедрены в производ­ство мембранно-камерные фильтр-прессы импортного производства с ис­пользованием флокулянтов.

На сегодняшний момент, современные конструкции мембранно-камерных и камерных фильтр-прессов наиболее соответствуют условиям эксплуатации на крупных российских станциях аэрации. В среднем при суточной производительности до 35 т сухого вещества на один фильтр-пресс устойчиво достигается влажность кека не менее 70%. Для достиже­ния оптимального результата под каждый вид осадка подбирается специ­альная фильтровальная ткань, а также наиболее эффективный флокулянт.

Эффективность обезвоживания осадков на вакуум-фильтрах, цен­трифугах и фильтр-прессах в большей степени зависит от правильного вы­бора реагента - коагулянта либо флокулянта, при этом предпочтение отда­ется флокулянтам.

Выполненная МГП "Мосводоканал" оценка различных методов кондиционирования осадков перед из обезвоживанием также подтвердила преимущество применения полимерных флокулянтов, которые в значи­тельной степени (наряду с другими факторами) позволяют интенсифициро­вать процесс обезвоживания осадков.